KR101930699B1 - Apparatus for forming metal material - Google Patents
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Abstract
본 발명은 프레임; 상기 프레임 상부에 설치되고, 바(bar) 형상의 금속소재를 클램핑하여 일방향으로 이동시키는 이송부; 상기 프레임 상부에 설치되고 상기 이송부 전측에 위치하며, 수평방향으로 왕복이동되는 작동부; 상기 작동부의 단부에 연결되어 상기 작동부의 왕복이동에 연동되어 상기 금속소재의 주입방향에 대향되는 방향으로 일정각도가 회전되어 상기 금속소재를 가압하여 단면적을 축소시킬 수 있는 성형부가 포함되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a frame; A conveying unit installed on the frame and clamping a bar-shaped metal material to move the bar material in one direction; An operating part installed on the upper part of the frame and positioned forward of the conveying part and reciprocating in a horizontal direction; And a molding part connected to an end of the operation part and rotated at a predetermined angle in a direction opposite to the direction of injection of the metal material in conjunction with the reciprocating movement of the operation part to press the metal material to reduce the cross- do.
Description
본 발명은 금속소재 성형장치에 관한 것으로, 길이가 긴 금속소재의 가압하여 외형 및 단면적을 축소 가공할 수 있는 금속소재 성형장치에 관한 기술이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal material forming apparatus, and is a technology related to a metal material forming apparatus capable of pressing a long metal material to reduce its outer shape and cross sectional area.
통상적으로 제조분야에서 사용하는 가공법들 중 소재를 영구 변형하는 소성변형을 주로 사용한다.Usually, among the processing methods used in the manufacturing field, plastic deformation which permanently deforms the material is mainly used.
특히, 본원발명에서 사용되는 금속소재인 스테인리스는 길이가 긴 소재는 압연에 의한 가공 방법을 많이 사용하여 자동차 부품재 등 각종 산업현장에서 많이 사용되고 있다.In particular, stainless steel, which is a metal material used in the present invention, is widely used in various industrial fields such as automobile parts and the like by using a long processing method by rolling.
본원발명과 관련된 종래 기술로는 특허문헌 1에는 강봉의 제조방법에 관한 것으로, 강봉을 제조하기 위해 압연공정과 인발공정이 개시되어 있다.According to the prior art related to the present invention, Patent Document 1 relates to a method of manufacturing a steel bar, and a rolling process and a drawing process are disclosed for manufacturing a steel bar.
종래에는 압연가공은 금속소재의 외주면에 회전하는 롤러에 의해 가압되어 단면적을 감소하는데만 사용해 왔다.Conventionally, the rolling process has been used only to reduce the cross-sectional area by being pressed by the rotating roller on the outer peripheral surface of the metal material.
그러나, 종래에는 회전하는 롤러에 금속소재가 주입되므로 원형의 환봉만 가공할 수 있을 뿐이고, 사각봉 또는 테이퍼진 형상 등 다양한 형상을 가진 이형형상을 가공하기는 어려운 점이 있어왔다.However, conventionally, since a metal material is injected into a rotating roller, only a circular round bar can be processed, and it has been difficult to process a deformed shape having various shapes such as a square bar or a tapered shape.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 여러가지 이형형상을 가공할 수 있는 금속소재 성형장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a metal material forming apparatus capable of processing various shapes.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 프레임; 상기 프레임 상부에 설치되고, 바(bar) 형상의 금속소재를 클램핑하여 일방향으로 이동시키는 이송부; 상기 프레임 상부에 설치되고 상기 이송부 전측에 위치하며, 수평방향으로 왕복이동되는 작동부; 상기 작동부의 단부에 연결되어 상기 작동부의 왕복이동에 연동되어 상기 금속소재의 주입방향에 대향되는 방향으로 일정각도가 회전되어 상기 금속소재를 가압하여 단면적을 축소시킬 수 있는 성형부가 포함되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, A conveying unit installed on the frame and clamping a bar-shaped metal material to move the bar material in one direction; An operating part installed on the upper part of the frame and positioned forward of the conveying part and reciprocating in a horizontal direction; And a molding part connected to an end of the operation part and rotated at a predetermined angle in a direction opposite to the direction of injection of the metal material in conjunction with the reciprocating movement of the operation part to press the metal material to reduce the cross- do.
상기 이송부는 상기 프레임에 설치되는 대차실린더와, 상기 대차실린더의 단부에 설치되어 왕복이동되는 대차와, 상기 대차 상부 양측에 형성되어 밀착 결합에 의해 상기 금속소재를 감싸여 클램핑하는 한 쌍의 클램프와, 상기 대차에 상부 양측에 설치되어 상기 클램프 각각을 이동시키는 클램프실린더로 구성되는 것을 특징으로 한다.The conveying unit includes a balancing cylinder installed on the frame, a balancer installed on an end of the balancing cylinder and reciprocatingly moved, a pair of clamps formed on both sides of the balancer to clamp the metal material by close contact, And clamp cylinders installed on both sides of the carriage to move the clamps.
상기 작동부는, 상기 프레임 상부에 수평방향으로 설치되는 슬라이드실린더와, 상기 슬라이드실린더에 연동되어 수평방향으로 이동되는 수직플레이트와, 상기 수직플레이트의 일면에 일정각도마다 설치되며 상기 성형부 일단이 연결되어 상기 수직플레이트 이동에 따라 상기 성형부가 회전되게 하는 링크로 구성되는 것을 특징으로 한다.The operation unit includes a slide cylinder horizontally installed at an upper portion of the frame, a vertical plate interlocked with the slide cylinder and moved in a horizontal direction, and a vertical plate disposed at a predetermined angle on one side of the vertical plate, And a link for rotating the molding part in accordance with the movement of the vertical plate.
상기 성형부는, 일단은 상기 링크와 연결되어 상기 작동부의 수평이동 방향에 따라 일정각도로 회전되는 회전바와 상기 회전바 단부에 연장되는 원호형상의 금형으로 구성되는 것을 특징으로 한다.The forming unit may include a rotary bar connected to the link at one end thereof and rotated at a predetermined angle in a horizontal direction of the operation unit, and an arc-shaped metal plate extending from the rotary bar end.
상기 성형부에는 로드셀이 설치되는 것을 특징으로 한다.And the molding unit is provided with a load cell.
상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있을 것이다.According to the present invention having the above-described configuration, the following effects can be expected.
이송부와 성형부에 의해 사각봉, 테이퍼진 형상 등 다양하게 가공 가능하다. 특히, 성형부가 원호형상으로 형성되고 금속소재의 주입방향에 반대방향으로 회전하여 상승시 금속소재를 가압하여 성형하므로 가압량이 많고, 가압량 반복 횟수에 따라 성형량 조절이 가능하다.It can be processed into various shapes such as a square bar and a tapered shape by the transfer part and the molding part. Particularly, since the shaping portion is formed in an arc shape and rotates in the opposite direction to the direction of injection of the metal material, the metal material is pressurized and molded at the time of ascending, so that the amount of depression is large and the amount of molding can be controlled according to the repetition number of depressions.
인발 성형의 특성상 구출부의 절삭가공 시 절삭 스크랩과 구출부길이만큼 불가불 로스가 발생하게 된다. 상기의 기술적용 시 압연공정으로 절삭 스크랩이 없어지고 초기소재의 로스를 저감 할 수 있다.Due to the nature of the draw-forming, the cutting scrap and the rescue road in the cutting part of the rescue part cause as much unexpected loss as possible. When the above-described technique is applied, the rolling process can eliminate cutting scrap and reduce the loss of the initial material.
이형단면재의 경우 구출부의 정형 압연가공으로 가공경화되어 절삭 가공에 비해 단위 단면적당 더욱 많은 인발하중을 견딜 수 있어 인발 패스수를 줄여 공정로스를 절감할 수 있다. In the case of deformed section material, it can be hardened by the rolling process of the relief part so that it can withstand more drawing load per unit area than cutting, which can reduce the number of drawing passes and reduce the process loss.
기존 다단패스 인발의 경우 등가형상일 경우 국부적인 단면변형율로 소재 결함을 줄 수 있었지만, 구출부 확보의 어려움이 있어 등면적형상으로 중간 형상설계 적용을 할 수 없거나, 패스 수를 늘여야 했다. 상기 기술 적용 시 패스 수를 늘이지 않고서도 등면적형상 중간형상 금형 설계 적용이 가능하다.In the case of the conventional multi-stage pass drawing, it was possible to give a material defect with the local section strain rate in the equivalent shape, but it was difficult to secure the rescue part and the intermediate shape design could not be applied to the area shape or the number of passes had to be increased. The application of the above-mentioned technology enables the application of an intermediate shape of an equal shape to an intermediate shape without increasing the number of passes.
또한, 테이퍼 형상의 봉상 가공이 가능하다.Further, a tapered bar-shaped process is possible.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 금속소재 성형장치의 전체 구성도이다.
도 2는 도 1의 평면도.
도 3은 수직플레이트의 정면 형상을 나타낸도.
도 4는 도 1의 성형부 작동 상태도.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is an overall configuration diagram of a metal material forming apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a plan view of Fig.
3 is a front view of a vertical plate.
Fig. 4 is an operational state diagram of the molding part of Fig. 1; Fig.
이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 금속소재 성형장치의 전체 구성도이고, 도 2는 도 1의 평면도이고, 도 3은 수직플레이트의 정면 형상을 나타낸도이며, 도 4는 도 1의 성형부 작동 상태도이다.1 is a plan view of the metal material forming apparatus according to the embodiment of the present invention, Fig. 2 is a plan view of Fig. 1, Fig. 3 is a front view of a vertical plate, Operating state.
도 1과 2를 기본으로 참조하여 설명하고 필요시 도 3과 4를 참조하기로 한다.1 and 2 will be described with reference to Figs. 3 and 4 as necessary.
먼저, 도 1과 2를 참조하면, 본 발명인 금속소재(10) 성형장치는 크게, 프레임(100), 이송부(200), 작동부(300) 및 성형부(400)를 포함하여 이루어진다.1 and 2, a molding apparatus for a
상기 프레임(100)은 바닥면에 길게 위치하여 상기 이송부(200), 작동부(300) 및 성형부(400)를 설치할 수 있다.The
상기 이송부(200)는 금속소재(10)를 이송시킬 수 있는 구성이다.The
상기 이송부(200)는 상기 프레임(100) 상부에 설치되고, 바(bar) 형상의 금속소재를 클램핑하고 일방향으로 이동시켜 상기 성형부(400)로 공급할 수 있다.The
여기서, 상기 이송부(200)는 상기 금속소재(10)를 일정길이만큼 이동시키고 정지하고 또 다시 이동과 정지를 반복하여 상기 성형부(400)에 공급하여 성형이 이루어질 수 있게 한다.Here, the
상기 이송부(200)의 구성을 살펴보면, 상기 프레임(100)에 고정 설치되는 대차실린더(220)와, 상기 대차실린더(220)의 단부에 설치되어 상기 대차실린더(220)의 작동에 의해 왕복이동되는 대차(240)와, 상기 대차(220) 상부 양측에 형성되어 밀착 결합에 의해 상기 금속소재(A)를 감싸여 클램핑하는 한 쌍의 클램프(260)와, 상기 대차(260) 상부 양측에 설치되어 단부가 상기 클램프(260)와 고정되어 상기 클램프(260)를 상기 금속소재(10) 측으로 이동시키는 클램프실린더(280)로 구성된다.The
즉, 상기 클램프(260)는 상기 금속소재(10)를 클램핑, 언클램핑할 수 있고, 대차실린더(280)의 작동에 의해 상기 금속소재(10)를 점차적으로 이동시킬 수 있게 된다.That is, the
상기 작동부(300)는 수평이동에 의해 상기 성형부(400)에 회전동력을 부여하기 위한 구성이다.The
상기 작동부(300)는 상기 프레임(100) 상부에 설치되고 상기 이송부(200) 전측, 즉 금속소재(10)가 이송되는 방향에 위치한다.The actuating
그리고, 수평이동에 의해 상기 성형부(400)에 회전동력을 부여하여 단부가 일정각도로 왕복 회전되게 할 수 있다.Then, a rotational power is applied to the forming
상기 작동부(300)는 상기 프레임(100) 상부에 수평방향으로 설치되는 슬라이드실린더(320)와, 상기 슬라이드실린더(320)의 작동에 연동되어 수평방향으로 이동되는 수직플레이트(340)와, 상기 수직플레이트(340)의 일면에 일정각도마다 설치되고 단부에 상기 성형부(400)가 회전가능하도록 연결되는 링크(360)로 구성된다. The
도 4를 참조하면, 상기 수직플레이트(340)에 링크(360)가 90°마다 설치되게 하여 총 4개소 설치하도록 하였다.Referring to FIG. 4, the
상기 성형부(400)는 금속소재(10)를 가압하여 성형할 수 있는 구성이다.The forming
상기 성형부(400)는 상기 작동부(300)에 연동되어 회전이 이루어진다. The forming
상기 성형부(400)는, 일단은 상기 링크(360)와 연결되어 상기 작동부(300)의 수평이동 방향에 따라 일정각도로 회전되는 회전바(420)와 상기 회전바 단부에 연장되는 원호형상의 금형(440)으로 구성되는 것을 특징으로 하며, 도 4를 참조하면, 상기 링크(360)의 수평 왕복이동에 따라 상기 성형부(400)의 회전동작을 쉽게 이해할 수 있다.The
여기서, 상기 회전바(420)의 일단은 상기 링크(360)의 단부와 연결되고 타단이 고정된 브라켓에 연결된다.One end of the
그래서, 상기 작동부(300)에서 상기 수직플레이트(340)가 브라켓측으로 이동되게 되면 상기 회전바(420)는 금속소재 이송방향으로 회전이 이루어지게 되어 상기 금형(440)은 상기 금속소재(10)를 가압하여 단면적을 축소시킬 수 있다.When the
이때, 상기 금형(440)은 원호형상으로 형성되어 단부가 상기 금속소재(10)에 밀착 가압되게 된다. At this time, the
그리고, 상기 성형부(400)에는 로드셀이 설치되어 가압력을 측정할 수 있다. 여기서 로드셀은 이송된 금속소재(A)의 외면에 상기 성형부(400)가 가압되어 회전할때 상기 성형부(400)에는 부하를 측정하게 된다.The forming
이때, 시뮬레이션 또는 반복적 작업을 통해 얻어진 평균치 즉, 적정 가압력이 제어부에 설정하게 되고, 상기의 로드셀에서 입력받은 가압력을 비교하여 금속소재의 성형이 잘 이루어지는지 판단할 수 있다.At this time, an average value obtained through a simulation or an iterative operation, that is, an appropriate pressing force, is set in the control unit, and the pressing force inputted from the load cell is compared to determine whether the metal material is well formed.
예를들어, 기설정된 가압력을 바탕으로 이보다 큰 경우는 금속소재의 이송이 많이 이루어진 것으로 알 수 있으며, 이보다 작은 경우는 금속소재가 이송이 작게 이루어진 경우로 판별할 수 있다. For example, if it is larger than the predetermined pressing force, it can be understood that a large amount of metal material is transported. If the metal material is smaller than the predetermined amount, it can be determined that the transport of metal material is small.
다음으로, 본 발명인 금속소재 성형장치의 작동 순서를 설명하도록 한다.Next, the operation sequence of the metal material forming apparatus of the present invention will be described.
먼저, 상기 이송부(200)에서 금속소재(10)를 클램핑하고 상기 대차(240)가 전진하여 상기 금속소재(10)는 상기 성형부(400)측으로 일정거리만큼 이동시킨다.First, the
그리고, 상기 작동부(300)에 작동에 의해 링크(360)가 시계반대 방향으로 회전함에 따라 상기 성형부(400)는 상기 금속소재(10)의 이송방향에 반대되는 방향으로 상향 회전하여 상기 금속소재(10)의 외주면을 성형을 한다.As the
그 다음, 상기 작동부(300)의 작동에 의해 링크(260)는 시계방향으로 회전함에 따라 상기 성형부(400)는 원위치로 복귀하게 되고, 상기 이송부(200)는 금속소재(10)를 언클램핑하고 대차(240)가 후진하여 복귀하게 된다.Next, as the
따라서, 상기 금속소재(10)가 일정거리만큼 이송되어 성형부(400)에 의해 성형되는 과정이 반복적으로 이루어져 금속소재(10)의 단면적을 감소시킬 수 있게 되는 것이다.Therefore, the process of forming the
이상과 같이 본 발명은 금속소재 성형장치를 제공하는 것을 기본적인 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 이와 같은 본 발명의 기본적인 사상의 범주내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.It will be understood by those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions. Of course, many variations are possible.
100: 프레임 200: 이송부
220: 대차실린더 240: 대차
260: 클램프 280: 클램프실린더
300: 작동부 320: 슬라이드실린더
340: 수직플레이트 360: 링크
400: 성형부 420: 회전바
440: 금형100: frame 200:
220: truck cylinder 240: truck
260: Clamp 280: Clamp cylinder
300: Actuator 320: Slide cylinder
340: vertical plate 360: link
400: forming part 420: rotating bar
440: Mold
Claims (5)
상기 프레임 상부에 설치되고, 바(bar) 형상의 금속소재를 클램핑하여 일방향으로 이동시키는 이송부(200);
상기 프레임 상부에 설치되고 상기 이송부 전측에 위치하며, 수평방향으로 왕복이동되는 작동부(300);
상기 작동부의 단부에 연결되어 상기 작동부의 왕복이동에 연동되어 상기 금속소재의 주입방향에 대향되는 방향으로 일정각도가 회전되어 상기 금속소재를 가압하여 단면적을 축소시킬 수 있는 성형부(400);가 포함되는 것을 특징으로 하되,
상기 이송부(200)는,
상기 프레임에 설치되는 대차실린더(220)와, 상기 대차실린더의 단부에 설치되어 왕복이동되는 대차(240)와, 상기 대차 상부 양측에 형성되어 밀착 결합에 의해 상기 금속소재를 감싸여 클램핑하는 한 쌍의 클램프(260)와, 상기 대차에 상부 양측에 설치되어 상기 클램프 각각을 이동시키는 클램프실린더(280)로 구성되는 것을 특징으로 하는 금속소재 성형장치.A frame 100;
A transfer unit 200 installed on the frame and clamping a bar-shaped metal material to move the bar material in one direction;
An operation part 300 installed on the upper part of the frame and positioned on the front side of the conveying part and reciprocating in a horizontal direction;
A forming unit 400 connected to an end of the actuating unit and operable to reciprocate the actuating unit to rotate at a predetermined angle in a direction opposite to the direction of injection of the metallic material to press the metallic material to reduce the cross- .
The conveyance unit 200 includes:
A bogie cylinder 220 mounted on the frame, a bogie 240 mounted on an end of the bogie cylinder and reciprocating, and a pair of clamps 240 formed on both sides of the bogie 250 to clamp and clamp the metal material by close- And a clamp cylinder (280) installed on both sides of the carriage to move the clamps.
상기 작동부(300)는,
상기 프레임 상부에 수평방향으로 설치되는 슬라이드실린더(320)와, 상기 슬라이드실린더에 연동되어 수평방향으로 이동되는 수직플레이트(340)와, 상기 수직플레이트의 일면에 일정각도마다 설치되며 상기 성형부 일단이 연결되어 상기 수직플레이트 이동에 따라 상기 성형부가 회전되게 하는 링크(360)로 구성되는 것을 특징으로 하는 금속소재 성형장치.The method according to claim 1,
The operation unit 300 includes:
A slide cylinder 320 installed horizontally above the frame, a vertical plate 340 interlocked with the slide cylinder and moved in a horizontal direction, and a pair of vertical plates 340 installed at a predetermined angle on one surface of the vertical plate, And a link (360) connected to the vertical plate to rotate the molding unit according to the movement of the vertical plate.
상기 성형부(400)는,
일단은 상기 링크와 연결되어 상기 작동부의 수평이동 방향에 따라 일정각도로 회전되는 회전바(420)와 상기 회전바 단부에 연장되는 원호형상의 금형(440)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 금속소재 성형장치.The method of claim 3,
The forming unit 400 includes:
And a circular metal mold (440) connected to the link and extending at a predetermined angle in accordance with the horizontal movement direction of the operation part and an arc-shaped metal part (440) extending at the end of the rotation bar. Device.
상기 성형부(400)에는,
로드셀이 설치되는 것을 특징으로 하는 금속소재 성형장치.The method according to claim 1,
In the forming part 400,
And a load cell is mounted on the metal mold.
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KR20180092344A (en) | 2018-08-20 |
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